Termometry są użytecznymi przyrządami używanymi od dawna do pomiaru temperatury. W tym projekcie wykonaliśmy cyfrowy termometr oparty na Arduino, który wyświetla aktualną temperaturę otoczenia na wyświetlaczu LCD 16x2 w czasie rzeczywistym. Może być stosowany w domach, biurach, zakładach przemysłowych itp. W celu pomiaru temperatury. Możemy podzielić ten termometr oparty na Arduino na trzy sekcje - pierwsza sekcja wykrywa temperaturę za pomocą czujnika temperatury LM35, druga sekcja konwertuje wartość temperatury na odpowiednie liczby w skali Celsjusza, co jest wykonywane przez Arduino, a ostatnia część systemu wyświetla Wyświetlacz LCD 16x2. To samo pokazano na poniższym schemacie blokowym.
W tym cyfrowym czujniku temperatury z Arduino, Arduino Uno służy do sterowania całym procesem. Czujnik temperatury LM35 służy do wykrywania temperatury otoczenia, który daje 1 stopień temperatury przy każdej zmianie 10mV na jego pinie wyjściowym. Możesz to łatwo sprawdzić woltomierzem, podłączając Vcc na pinie 1 i masę na pinie 3 i napięcie wyjściowe na pinie 2 czujnika LM35. Na przykład, jeśli napięcie wyjściowe czujnika LM35 wynosi 250 m, oznacza to, że temperatura wynosi około 25 stopni Celsjusza.
Arduino odczytuje napięcie wyjściowe czujnika temperatury za pomocą pinu analogowego A0 i wykonuje obliczenia, aby przekształcić tę wartość analogową na cyfrową wartość aktualnej temperatury. Po obliczeniach arduino przesyła te obliczenia lub temperaturę do jednostki LCD 16x2 za pomocą odpowiednich poleceń LCD. Zbudowaliśmy również inne projekty termometrów cyfrowych wykorzystujących DHT11, DS18B20 i inne czujniki temperatury.
Elementy obwodu
Arduino
W tym projekcie wykorzystaliśmy Arduino do sterowania całym procesem systemu. Arduino to kontroler działający na kontrolerze ATmega AVR. Arduino to platforma sprzętowa typu open source, bardzo przydatna do tworzenia projektów. Na rynku dostępnych jest wiele rodzajów płyt Arduino, takich jak Arduino UNO, arduino mega, arduino pro mini, Lilypad itp. Możesz też samodzielnie zbudować Arduino.
Czujnik temperatury LM35
LM35 to 3-pinowy czujnik temperatury, który daje 1 stopień Celsjusza przy każdej zmianie napięcia o 10 mV. Ten czujnik może wykryć temperaturę do 150 stopni Celsjusza. 1 pin czujnika lm35 to Vcc, drugi to wyjście, a trzeci to masa. LM35 jest najprostszym czujnikiem temperatury i można go łatwo połączyć z dowolnym mikrokontrolerem. Możesz sprawdzić różne pomiary temperatury za pomocą projektów opartych na LM35 tutaj.
|
Nr pinu |
Funkcjonować |
Nazwa |
|
1 |
Napięcie zasilania; 5 V (+ 35 V do -2 V) |
Vcc |
|
2 |
Napięcie wyjściowe (+ 6 V do -1 V) |
Wynik |
|
3 |
Masa (0 V) |
Ziemia |
LM35 można łatwo łączyć z Raspberry Pi, NodeMCU, mikrokontrolerem PIC itp. W celu pomiaru temperatury, a także może być używany samodzielnie ze wzmacniaczem operacyjnym do wskazywania poziomów temperatury.
LCD
Jednostka LCD 16x2 jest szeroko stosowana w projektach systemów wbudowanych, ponieważ jest tania, łatwo dostępna, niewielkich rozmiarów i łatwa w obsłudze. 16x2 ma dwa rzędy i 16 kolumn, co oznacza, że składa się z 16 bloków po 5x8 punktów. 16 pinów dla połączeń, w których 8 bitów danych D0-D7 i 3 bity sterujące to RS, RW i EN. Pozostałe piny służą do zasilania, regulacji jasności i podświetlenia.
Zasilacz
Płytka Arduino ma już wbudowaną sekcję zasilania. Tutaj musimy tylko podłączyć adaptery 9 V lub 12 V do płytki.
Schemat obwodu i wyjaśnienie
Układ digram do termometr cyfrowy z wykorzystaniem Arduino LM35 i czujnik temperatury, przedstawiono na rysunku powyżej. Wykonaj połączenia ostrożnie, jak pokazano na schemacie. Tutaj jednostka LCD 16x2 jest bezpośrednio podłączona do arduino w trybie 4-bitowym. Piny danych LCD, czyli RS, EN, D4, D5, D6, D7 są podłączone do pinu cyfrowego arduino o numerze 7, 6, 5, 4, 3, 2. Czujnik temperatury LM35 jest podłączony do pinu analogowego A0 arduino, który generuje Temperatura 1 stopnia Celsjusza przy każdej zmianie wyjścia 10mV na jego pinie wyjściowym.
Jeśli jesteś nowy w Arduino, naucz się łączyć wyświetlacz LCD 16x2 z Arduino w naszym poprzednim samouczku.
Kod i wyjaśnienie Arduino LM35
Kod do pomiaru temperatury za pomocą LM35 jest prosty i podany na końcu tego samouczka. Najpierw dołączamy bibliotekę dla LCD, a następnie definiujemy dane i piny sterujące dla LCD i czujnika temperatury.
Po uzyskaniu wartości analogowej na pinie analogowym odczytujemy tę wartość za pomocą funkcji odczytu analogowego i zapisujemy tę wartość w zmiennej. A następnie zamień wartość na temperaturę, stosując poniższy wzór.
float analog_value = analogRead (analog_pin); float Temperatura = wartość_analogowa * współczynnik * 100 gdzie współczynnik = 5/1023 wartość_analogowa = wyjście czujnika temperatury
Tutaj symbol stopnia jest tworzony przy użyciu niestandardowej metody znakowej
W ten sposób możemy zbudować prosty termometr cyfrowy do pomiaru temperatury za pomocą Arduino. Pełny kod z filmem demonstracyjnym znajduje się poniżej.